一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的製作方法

2023-05-24 15:40:41 2

專利名稱：一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的製作方法
技術領域：
一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，涉及工業爐煙氣餘熱利用技術領域，主要用於建材、化工、黑色冶金和有色金屬冶煉等行業的，塊粒狀物料的迴轉窯焙燒、煅燒、固體還原冶煉和礦料預處理等工藝，以及迴轉窯工藝的節能技術改造。
2.
背景技術：
從中國專利技術，相近領域發明與實用新型專利檢索情況來看，背景技術情況如下。李俊峰1996年11月申請1998年5月公開的李俊峰發明的，一種用於水泥迴轉窯的燃燒系統，是一種利用水泥孰料冷卻器預熱助燃空氣的設施；瀋陽鋁鎂設計研究院2007年8月申請的，於國友王忠心等發明的，一種白雲石煅燒餘熱回收方法及系統(2009.3.4公告)，提出的是一種用於迴轉窯窯頭產品餘熱回收的方法；江蘇大學申請的，張西良、毛翠雲、馮愛新發明的，球團生產裝備餘熱內外循環綜合回用方法及其熱風流系統(申請號200910031988.7)，提出的是一種鐵團礦焙燒迴轉窯窯尾煙氣餘熱用鏈篦機預熱爐料來回收；山東省濱州市石珍明申請設計的，新型幹法水泥迴轉窯燃燒器一次空氣利用餘熱節能裝置(實用新型申請號201020510790.5)，提出利用水泥熟料冷卻器低溫段冷卻風作為一次鼓風機引風；公告的山東奧鵬工貿有限公司申請的，李軍遠、楊為振等設計的節能迴轉窯煅燒系統(實用新型申請號200920227150.0)，於2010年6月公告了一種利用預熱管預熱爐料的迴轉窯煅燒系統。上述專利均沒有涉及到以低熱值煤氣為燃料的迴轉窯工藝或迴轉窯燃燒系統。中冶焦耐工程技術有限公司2006年9月申請的，楊耕桃王洪濤等發明的石灰迴轉窯低熱值煤氣富氧燃燒工藝，提出了在助燃空氣中摻入純氧來利用低熱值煤氣作為迴轉窯燃料。雖然中冶焦耐工程技術有限公司的「石灰迴轉窯低熱值煤氣富氧燃燒工藝」提出了用低熱值煤氣來作石灰迴轉窯的燃料從技術上是可行的，確實是一種減少燃燒煙氣體積的有效方法，但是存在下述問題，一、在富氧度25%以下，不大於2000X4.18kJ/Nm3發熱值的煤氣，迴轉窯排煙溫度會比高發熱值燃料迴轉窯的高得多，窯尾爐料預熱器熱平衡難於保證，進入除塵器的煙氣溫度會過高。常規生產中以增大冷風的兌入量，這又會導致除塵排煙系統設備負荷過大。二、工業氧製作成本高，從經濟上遠遠比不上免費的空氣。三、工業氧屬於高能耗產品，工質耗能量高達0.4kgce/m3,對產品工序能耗的降低起了負面的影響。四、對(2000 2500) X4.18kJ/Nm3發熱值範圍的煤氣，對工業氧沒有富餘的情況，迴轉窯工藝煤氣富氧燃燒則具有相當大的局限性。本專利意圖避免和解決上述問題。從國內外文獻資料檢索來看，雖然，用金屬換熱器回收煙氣餘熱以預熱燃燒介質的燃燒介質預熱器與燃燒介質預熱器在許多工藝的工業爐煙道系統上被廣發應用，但是在迴轉窯燃燒系統與迴轉窯工藝配置兩個方面，卻還沒有。究其原因，可能是低熱值煤氣回收與製作技術進步導致低熱值煤氣發熱值下降、燃料漲價和迴轉窯燃燒條件獨特。本專利試圖填補上述技術空白。
從國內生產現狀來看，在塊粒狀物料迴轉窯焙燒或煅燒或固體還原冶煉工藝中，僅局限於利用爐料預熱器(6)進行迴轉窯窯尾煙氣的餘熱回收。爐料預熱器(6)包括，早期的幹法水泥煅燒與石灰煅燒用鏈篦機，現今的水泥稀相流態化預熱器與石灰煅燒用豎式預熱器。許多建材、陶瓷、化工、冶金特別是有色冶金等行業的迴轉窯工藝，僅停留在，利用迴轉窯窯尾煙氣產出低參數、低利用率的蒸汽產品上。有的甚至還在採用噴水或吹風，以間接冷卻迴轉窯煙氣。迴轉窯煅燒、焙燒或固態還原工藝，一般窯內溫度均在1200°C以上。迴轉窯燃燒系統需要採用如煤粉、焦粉、焦爐煤氣、天然氣等高熱值的燃料。少數需然採用了低熱值的燃料，但是還是摻燒了大量高熱值燃料，有的甚至不惜在爐料中超出還原劑用量地配入高熱值的原煤、石油焦或焦粉。當今的能源危機，造成了以下迴轉窯工藝的燃料應用局面:昂貴的燃油應用於迴轉窯燃燒系統，在中國基本取締；高熱值優質煤炭的價格在快速上漲，且供應不穩定；高熱值煤氣價格快速上漲且供應有限。為了迴避煤質不斷下降，灰分不斷增高，嚴重影響迴轉窯所需要完成的煅燒、焙燒或固態還原工藝等問題，大有將貧煤氣化成低熱值煤氣的趨勢。和鋼廠回收的如高爐煤氣、轉爐煤氣等低熱值煤氣一樣，高灰分劣質煤的氣化燃料，越來越具有價格低廉的經濟優勢。這些低熱值煤氣的燃燒特點是:燃燒介質預熱溫度要求高、單位產品產出的煙氣量大、助燃空氣需要量也大。為了適應低熱值煤氣這個燃料選擇趨勢，解決上述技術難題，本專利發明人員本著回收回轉窯窯尾煙氣餘熱直接返回到迴轉窯本身的基本節能理念，利用現有技術成熟的爐料、煤氣、空氣預熱設備設計出新穎的迴轉窯節能工藝與迴轉窯燃燒系統技術方案——一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統。
3.

發明內容
一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其基本技術特徵是，它由預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路或3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或者有第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)或預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。溜料煙罩(5)在各個行業的略有差異，如迴轉窯石灰煅燒叫作轉運溜槽，在有色冶煉行業的迴轉窯焙燒為加料管和沉降室。爐料預熱器(6)，包括豎式預熱器，鏈箅機，豎茼、旋風、懸浮、沸騰乾燥器等。除塵器(7)包括，旋風除塵器，袋式除塵器，靜電除塵器，噴霧半乾法除塵器，各類加鹼溼法除塵器，及其組合。具有上述基本技術特徵的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器(I)與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質煤氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。爐料預熱器(6)包括，豎式冷卻器，鏈箅冷卻機，圓筒冷卻器等。具有上述基本技術特徵的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵在於，由預熱一次空氣的金屬換熱器(2)與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器
(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質一次空氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。具有上述基本技術特徵的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器⑴與預熱一次空氣的金屬換熱器⑵同時，與燒嘴(3)、迴轉窯⑷、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機⑶、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)，第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。具有上述基本技術特徵的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵在於，由預熱一次空氣的金屬換熱器(2)與預熱煤氣的金屬換熱器(I)串聯，與燒嘴(3)、迴轉窯⑷、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機⑶、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，接著進入串聯布置的預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。具有上述全部技術特徵的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵在於，預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，連接在迴轉窯(4)的排煙口與煙氣進入爐料預熱器(6)的料柱或料床的煙氣進口之間的，任意方便於抽菸管道配置的位置。
4.


附圖1:一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統發明部分方框圖。圖中粗線方框表示設備，虛線方框表示物料或介質，實線及其箭頭表示燃燒介質(煤氣、空氣)或煙氣流程，虛線及其箭頭表示爐料(物料)流程。虛線方框中數字代表的含義分別為:邊1 一冷煤氣，I盤一預熱後的煤氣，m- —次空氣，202 —預熱後的-次空氣，2盤-預熱後的二次空氣，迎1-迴轉窯排出煙氣，爐料預熱器排出煙氣，迎迴轉窯窯尾抽出的第二路煙氣，404-預熱煤氣後的第二路煙氣，Mt迴轉窯窯尾抽出的第三路煙氣，迎預熱一次空氣後的煙氣，M1-爐料，迎預熱後的爐料，迎迴轉窯熱產品。粗線方框中數字代表的含義分別為:1-燃燒介質預熱器(I)，3-煤氣燒嘴(3)，4-迴轉窯(4)，5-窯尾溜料煙罩(5)，6-爐料預熱器(6)，7-除塵器(7)。附圖2:並聯預熱爐料與煤氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統方框圖。圖中粗線方框表示設備，虛線方框表示物料或介質，實線及其箭頭表示燃燒介質(煤氣、空氣)或煙氣流程，虛線及其箭頭表示爐料(物料)流程。虛線方框中數字代表的含義分別為:101 —冷煤氣，102-預熱後的煤氣，201-—次空氣，301-二次空氣，302-預熱後的二次空氣，401-迴轉窯排出煙氣，402-爐料預熱器排出煙氣，403-迴轉窯窯尾抽出的第二路煙氣，404 —預熱煤氣後的第二路煙氣，501 -爐料，502-預熱後的爐料，50 3-迴轉窯熱產品，504-冷卻後產品。粗線方框中數字代表的含義分別為:1_燃燒介質預熱器(1)，3_煤氣燒嘴(3)，4-迴轉窯(4)，5-窯尾溜料煙罩(5)，6-爐料預熱器(6)，7-除塵器(7)，8-引風機，
9-煙囪，10-產品冷卻器，11-二次風機。附圖3:並聯預熱爐料與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統方框圖。圖中粗線方框表示設備，虛線方框表示物料或介質，實線及其箭頭表示燃燒介質(煤氣、空氣)或煙氣流程，虛線及其箭頭表示爐料(物料)流程。虛線方框中數字代表的含義分別為:邊1_冷煤氣，201- 一次空氣，202-預熱後的一次空氣，m- 二次空氣，M2-預熱後的二次空氣，迎1-迴轉窯排出煙氣，迎爐料預熱器排出煙氣，迴轉窯窯尾抽出的第二路煙氣，迎t預熱一次空氣後的煙氣，迎1-爐料，5盤-預熱後的爐料，SM-迴轉窯熱產品，5M-冷卻後產品。粗線方框中數字代表的含義分別為:2_燃燒介質預熱器(2)，3_煤氣燒嘴(3)，4-迴轉窯(4)，5-窯尾溜料煙罩(5)，6-爐料預熱器(6)，7-除塵器(7)，8-引風機，9-煙囪，10-產品冷卻器，11- 二次風機，12- 一次風機。附圖4:並聯預熱爐料、煤氣與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統方框圖。圖中粗線方框表示設備，虛線方框表示物料或介質，實線及其箭頭表示燃燒介質(煤氣、空氣)或煙氣流程，虛線及其箭頭表示爐料(物料)流程。虛線方框中數字代表的含義分別為:邊1_冷煤氣，I監-預熱後的煤氣，皿-一次空氣，2盤-預熱後的一次空氣，M1-二次空氣，2盤_預熱後的二次空氣，迎1-迴轉窯排出煙氣，迎爐料預熱器排出煙氣，403-迴轉窯窯尾抽出的第二路煙氣，迎1-預熱煤氣後的第二路煙氣，4膽-迴轉窯窯尾抽出的第三路煙氣，迎預熱-次空氣後的煙氣，M1-爐料，SM-預熱後的爐料，迎迴轉窯熱產品，迎4_冷卻後產品。粗線方框中數字代表的含義分別為:1-燃燒介質預熱器(1)，2_燃燒介質預熱器(2)，3-煤氣燒嘴(3)，4-迴轉窯(4)，5-窯尾溜料煙罩(5)，6-爐料預熱器
(6), 7-除塵器(7)，8_引風機，9-煙 ，10-產品冷卻器，11- 二次風機，12- 一次風機。附圖5:並聯預熱爐料、串聯預熱燃燒介質的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統方框圖。圖中粗線方框表示設備，虛線方框表示物料或介質，實線及其箭頭表示燃燒介質(煤氣、空氣)或煙氣流程，虛線及其箭頭表示爐料(物料)流程。虛線方框中數字代表的含義分別為:皿-冷煤氣，102-預熱後的煤氣，201- 一次空氣，202-預熱後的一次空氣，m- 二次空氣，M2-預熱後的二次空氣，401-迴轉窯排出煙氣，402-爐料預熱器排出煙氣，M3-迴轉窯窯尾抽出的第二路煙氣，(串聯)預熱(一次空氣與)煤氣後的第二路煙氣，M1-爐料，迎預熱後的爐料，迎迴轉窯熱產品，迎4_冷卻後產品。粗線方框中數字代表的含義分別為:1-燃燒介質預熱器(1)，2-燃燒介質預熱器(2)，3_煤氣燒嘴(3)，4_迴轉窯(4)，5-窯尾溜料煙罩(5)，6-爐料預熱器(6)，7-除塵器(7)，8-引風機，9-煙囪，
10-產品冷卻器，11-二次風機，12- 一次風機。
5.具體實施方式
一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的基本特徵部分，由預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器
(7)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路或3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器
(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或者有第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)或預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器
(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，通過引風機從煙囪排放進入大氣擴散。從預熱煤氣的金屬換熱器(I)出來的，或從預熱一次空氣的金屬換熱器(2)出來的，或同時從預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)出來的熱煤氣，進入燒嘴(3)，混合後噴入迴轉窯內形成燃燒火焰，卷吸預熱的二次空氣，在迴轉窯內燃燒放熱，產出煙氣從迴轉窯(4)的尾部排出進入煙道系統。根據上述一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的不同設備配置方式，可以設計成多種形式的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，現對照附圖進一步舉例說明如下。實施例1-並聯預熱爐料與煤氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統如附圖2所示，為並聯預熱爐料與煤氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統。它由預熱煤氣的金屬換熱器(I)與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器
(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質煤氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)，兩路煙氣合併集總後，進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。從預熱煤氣的金屬換熱器(I)出來的熱煤氣，進入燒嘴(3)，混合一次空氣後噴入迴轉窯內形成燃燒火焰，燃燒火焰進一步卷吸由產品冷卻器(10)預熱的二次空氣，在迴轉窯內燃燒放熱，產出煙氣從迴轉窯(4)的尾部排出進入煙道系統。實施例2-並聯預熱爐料與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統如附圖3所示，為並聯預熱爐料與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統。它由預熱一次空氣的金屬換熱器(2)與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質一次空氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。從預熱一次空氣的金屬換熱器(2)出來的熱一次空氣，進入燒嘴(3)，與煤氣混合後噴入迴轉窯內形成燃燒火焰，燃燒火焰進一步卷吸由產品冷卻器(10)預熱的二次空氣，在迴轉窯內燃燒放熱，產出煙氣從迴轉窯(4)的尾部排出進入煙道系統。實施例3-並聯預熱爐料、煤氣與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統如附圖4所示，為並聯預熱爐料、煤氣與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統。它由預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴⑶、迴轉窯⑷、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)，第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機⑶從煙囪(9)排出。從預熱煤氣的金屬換熱器⑴出來的熱煤氣，進入燒嘴(3)，從預熱一次空氣的金屬換熱器(2)出來的熱一次空氣，也進入燒嘴(3)，此兩種燃燒介質在燒嘴(3)中混合後噴入迴轉窯內形成燃燒火焰，燃燒火焰進一步卷吸由產品冷卻器
(10)預熱的二次空氣，在迴轉窯內燃燒放熱，產出煙氣從迴轉窯(4)的尾部排出進入煙道系統。實施例4-並聯預熱爐料、串聯預熱燃燒介質的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統如附圖5所示，為並聯預熱爐料、串聯預熱燃燒介質的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統。它由預熱一次空氣的金屬換熱器(2)與預熱煤氣的金屬換熱器(I)串聯，與燒嘴⑶、迴轉窯⑷、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，接著進入串聯布置的預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。經除塵器(7)除塵或脫硫或同時除塵脫硫後的煙氣，經引風機(8)從煙囪(9)排出。從預熱煤氣的金屬換熱器(I)出來的熱煤氣，進入燒嘴(3)，從預熱一次空氣的金屬換熱器(2)出來的熱一次空氣，也進入燒嘴(3)，此兩種燃燒介質在燒嘴(3)中混合後噴入迴轉窯內形成燃燒火焰，燃燒火焰進一步卷吸由產品冷卻器(10)預熱的二次空氣，在迴轉窯內燃燒放熱，產出煙氣從迴轉窯(4)的尾部排出進入煙道系統。上述一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的各實施方案中，預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，連接在迴轉窯(4)的排煙口與煙氣進入爐料預熱器(6)的料柱或料床的煙氣進口之間的，任意方便於抽菸管道配置的位置。如:在豎式預熱器-石灰迴轉窯系統的豎式預熱器吊頂開設抽菸管可以連接預熱煤氣的金屬換熱器(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2);在在豎式預熱器-石灰迴轉窯系統的溜料煙罩(5)(也稱轉運溜槽)的流彩上側延伸出抽菸罩，在節抽菸管可以連接預熱煤氣的金屬換熱器(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2);在有色冶金系統的焙燒、煅燒或還原工業用迴轉窯系統的窯尾煙氣重力沉塵室頂部或其後餘熱鍋爐前煙道上，可以設置煙管來連接預熱煤氣的金屬換熱器(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)。6.實用性由於，一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統的發明與創新設計的基礎建立在下述節能用能理念之上:一、充分利用迴轉窯窯尾高溫煙氣來預熱煤氣和空氣，將回收的煙氣預熱返回到迴轉窯爐膛中；二、通過提高燃燒介質溫度的手段，利用廉價的低熱值煤氣取代或部分取代現有迴轉窯的高熱值燃料，如焦爐煤氣、優質煤粉、石油焦等；三、實用於劣質煤的發生爐熱煤氣和其它低熱值氣體燃料。所以，本專利所提出的多種配置方案均具有，既可以控制排出爐料預熱器(6)的煙氣溫度不超過後續煙氣處理常用的袋式除塵裝置所允許的操作溫度，又可直接回收煙氣餘熱，還可提高燃料燃燒溫度實現替代高熱值燃料，等等優點。在建材、直接煉鐵、冶金耐火材料、石灰煅燒、鐵合金礦料預處理和有色金屬等行業的，迴轉窯煅燒、焙燒或固體還原熔煉工藝，有著廣發的應用與節能改造的前景。例如，在迴轉窯石灰煅燒系統中，當燃料取廉價的低熱值(熱值低於(2000 2500) X4.18kJ/Nm3)煤氣(如高焦混合煤氣、轉焦混合煤氣)時，燃燒煙氣量比粉煤、焦爐煤氣等高熱值燃料的燃燒煙氣量大得多，預熱石料後，爐料預熱器(6)出口煙氣溫度還高達350°C以上。像水泥煅燒系統那樣，採用低溫煙氣餘熱鍋爐進一步回收煙氣餘熱發電的話，因規模太小的問題會導致經濟上不可行。煙氣在預熱爐料後，再用來預熱燃燒介質，雖然從技術上來說是可行的，但是間接傳熱溫差過小會導致換熱效率低下。採用本專利技術方案即可解決上述矛盾。又如，在600t/d規模8360kJ/Nm3熱值的氣燒迴轉窯石灰煅燒系統中，採用並聯預熱爐料、煤氣與一次空氣的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統進行煤氣和一次風雙預熱，從爐料預熱器(6)的頂部抽取12 20%的高溫煙氣，將一次風預熱到400°C、低熱值煤氣預熱到200°C，可以節省燃料10 12%，提高燃料燃燒溫度約150°C，同時減少高熱值的煤粉或焦爐煤氣到最低用量，另外可以使爐料預熱器(6)排煙溫度由300 350°C降低到200 250°C，滿足後續袋式除塵器耐溫要求。從經濟上更是遠優於國家推廣的低熱值燃料富氧燃燒技術。
權利要求
1.一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器⑵同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路或3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或者有第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)或預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。
2.根據權利要求1所述的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器⑴與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質煤氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。
3.根據權利要求1所述的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，由預熱一次空氣的金屬換熱器(2)與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質一次空氣，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。
4.根據權利要求1所述的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成3路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱煤氣的金屬換熱器(1)，第3路進入與第二路形成雙預熱燃燒介質的預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，最後再集總進入除塵器(7)。
5.根據權利要求1所述的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，由預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、引風機(8)、煙囪(9)、產品冷卻器(10)、二次風機(11)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路分別預熱爐料和燃燒介質，第一路進入預熱爐料的爐料預熱器(6)，第二路進入預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，接著進入串聯布置的預熱煤氣的金屬換熱器(I)，最後再集總進入除塵器(7)。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述的一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其特徵在於，預熱煤氣的金屬換熱器(I)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(I)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，連接在迴轉窯(4)的排煙口與煙氣進入爐料預熱器(6)的料柱或料床的煙氣進口之間的，任意方便於抽菸管道配置的位置。
全文摘要
本發明涉及一種工業爐煙氣餘熱利用技術——一種利用低熱值煤氣的迴轉窯燃燒系統，其技術特徵是，由預熱煤氣的金屬換熱器(1)，或預熱一次空氣的金屬換熱器(2)，或預熱煤氣的金屬換熱器(1)與預熱一次空氣的金屬換熱器(2)同時，與燒嘴(3)、迴轉窯(4)、溜料煙罩(5)、爐料預熱器(6)、除塵器(7)、一次風機(12)等設備配置而成，迴轉窯出來的高溫煙氣，分成2路或3路分別預熱爐料和燃燒介質，具有以廉價煤氣取代高熱值燃料、降低產品能耗和成本的優勢，在建材、化工、冶金等行業的，迴轉窯焙燒、煅燒、固體還原和礦料預處理等工藝，以及在迴轉窯工藝的節能技術改造方面，有著廣闊的應用前景。
文檔編號F27B7/34GK103105058SQ20111035891
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者何紅兵, 聶春分 申請人:湖南省冶金規劃設計院